KR102162880B1 - 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 회로기판에 형성된 LED 구동 라인을 베이스 라인층, 전극 라인층 및 산화 방지막층을 포함한 3층 이상으로 구성함으로써, 구동 라인의 선 저항을 감소시키는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
나아가, 본 발명은 디지털 사이니지의 화면 픽셀을 구성하는 LED를 화면의 양측 단부에서 각각 제어함으로써 입력 터미널부터 종단까지의 제어 배선 길이를 반으로 줄이는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
나아가, 본 발명은 디지털 사이니지의 화면 픽셀을 구성하는 LED를 화면의 양측 단부에서 각각 제어함으로써 입력 터미널부터 종단까지의 제어 배선 길이를 반으로 줄이는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
Description
본 발명은 투명 회로기판에 형성된 LED 구동 라인을 베이스 라인층, 전극 라인층 및 산화 방지막층을 포함한 3층 이상으로 구성함으로써, 구동 라인의 선 저항을 감소시키는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
나아가, 본 발명은 디지털 사이니지의 화면 픽셀을 구성하는 LED를 화면의 양측 단부에서 각각 제어함으로써 입력 터미널부터 종단까지의 제어 배선 길이를 반으로 줄이는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 사이니지(Digital Signage)는 대중에게 영상광고를 비롯한 각종 정보를 실시간으로 제공하는 단방향 및 양방향 서비스 제공 디스플레이 장치를 의미한다.
또한, 최근에는 옥내나 옥외에 설치되어 뉴스, 기상정보, 스포츠, 공익 광고, 시설 안내 등을 비롯한 다양한 콘텐츠를 전달하도록 디지털 사이니지에 LED를 픽셀로 이용하는 투명 디스플레이를 적용하고 있다.
투명 LED 디지털 사이니지는 공항, 버스터미널, 경기장, 호텔, 쇼핑몰, 박물관, 병원 등 인구 이동이 많은 곳에 설치되어 고해상도의 투명한 디지털 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1과 같이, 투명 디지털 사이니지는 투명한 베이스 패널 위에 픽셀을 구성하는 LED가 실장된 인쇄회로기판을 적층하고, 그 위에 투명한 윈도우 커버를 적층하여 투명한 디스플레이를 구성한다.
이를 위해 인쇄회로기판은 PET(Polyethylene Terephthalate)와 같은 투명 필름에 회로 패턴을 구성하고 그 위에 RGB LED 칩을 실장하며, 경우에 따라서는 플렉서블 PCB로 구성하기도 한다. 또한 투명한 패널 소재로 폴리카보네이트, 아크릴 및 화학강화유리(Tempered Glass) 등을 적용하기도 한다.
그런데, 디지털 사이니지 투명 디스플레이는 투명한 PET 필름 인쇄회로기판에 회로 패턴을 구성하고 LED를 실장하여 정격 전압 및 전류를 인가하면 회로 패턴의 길이에 따라 선 저항(Linear Resistance)이 증가한다.
따라서 회로 패턴의 시작점과 끝점에 공급되는 전력에 차이가 발생하고, 공급 전력의 차이로 인해 픽셀을 구성하는 LED 칩들이 서로 불균등한 휘도로 발광하므로 색상 표현이 불완전하고 색 표현력이 왜곡되는 문제가 있다.
하나의 열에 다수의 LED를 스트링 구조로 배열하고, LED 스트링을 다수개 평행하게 배열하여 LED로 화면의 픽셀을 구성하면, 선 저항으로 인해 회로 패턴의 길이에 따라 배열된 LED들의 발광 특성이 서로 달라 화면 특성이 저하되는 것이다.
예를 들어 대화면의 투명한 디지털 사이니지는 고해상도의 디지털 정보나 콘텐츠를 영상으로 표출하도록 단일 회로 패턴을 다수개 병렬로 배치하여 픽셀을 구성하고 5.0V 전압을 동작전원으로 인가한다.
따라서, 전원공급 시작점에서 멀어질수록 점차 회로 패턴의 길이가 길어지므로 LED의 동작 전원으로 공급된 5.0V 전압은 회로 패턴에서 발생하는 선 저항(Liners Resistance)으로 인해 길이가 늘어날 수록 점차 낮아지게 된다.
더욱이 디지털 사이니지 디스플레이는 투명성을 확보하기 위하여 LED가 실장되는 회로 패턴의 폭을 가늘게 할 수 밖에 없는데, 회로 패턴을 가늘게 할 수록 회로의 길이에 따라 선 저항이 증가한다.
증가한 선 저항은 회로 패턴의 시작점과 끝점 사이에서 전압, 전류 차이를 발생시켜 불균등한 밝기 및 휘도로 LED가 발광되게 하므로 색상 표현이 불완전하고 색 표현력이 왜곡된다. 이러한 현상은 화면이 커질수록 심화된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명 회로기판에 형성된 LED 구동 라인을 베이스 라인층, 전극 라인층 및 산화 방지막층을 포함한 3층 이상으로 구성함으로써, 구동 라인의 선 저항을 감소시키는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판을 제공하고자 한다.
나아가, 본 발명은 디지털 사이니지의 화면 픽셀을 구성하는 LED를 화면의 양측 단부에서 각각 제어함으로써 입력 터미널부터 종단까지의 제어 배선 길이를 반으로 줄이는 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판을 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판은 투명 회로기판과; 상기 투명 회로기판에 적층되며, 다수개가 서로 이격 배치된 구동 라인과; 상기 구동 라인 위에 일정 간격으로 실장되어 화면의 픽셀을 형성하는 다수의 LED; 및 상기 구동 라인의 단부에 구비되는 입력 터미널;을 포함하되, 상기 구동 라인은 상기 투명 회로기판에 형성된 전도성 재질의 제1 회로 패턴과; 상기 제1 회로 패턴 위에 형성된 전도성 재질의 제2 회로 패턴; 및 상기 제2 회로 패턴 위에 형성된 전도성 재질의 제3 회로 패턴;을 포함하여, 상기 구동 라인의 단면적을 증가시킴에 따라 상기 구동 라인의 선 저항을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 회로 패턴은 동 재질의 베이스 라인이고, 상기 제2 회로 패턴은 동 재질의 전극 라인이며, 상기 제3 회로 패턴은 주석 재질의 산화 방지막인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 회로 패턴은 금속 박판을 인쇄한 베이스 라인이고, 상기 제2 회로 패턴은 금속층을 전기 도금한 전극 라인이며, 상기 제3 회로 패턴은 금속층을 전기 도금한 산화 방지막인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 회로 패턴 내지 제3 회로 패턴이 적층 형성된 구동 라인은 폭이 동일한 단층의 구동 라인과 대비하여 상기 투명 회로기판의 일면으로부터의 높이가 더 높아 저항값이 더 작도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동 라인은 각각 서로 분리된 제1 구동 라인 및 제2 구동 라인을 포함하고, 상기 입력 터미널은 상기 제1 구동 라인의 외측 단부에 연결된 제1 입력 터미널 및 상기 제2 구동 라인의 외측 단부에 연결된 제2 입력 터미널을 포함하여, 상기 구동 라인의 양측부에서 신호를 입력받아 상기 LED를 점멸하여 화면을 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동 라인은 직선 패턴으로 형성되고, 상기 직선 패턴의 구동 라인 다수개가 평행하게 배치되며, 상기 LED는 각각의 구동 라인마다 직렬로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동 라인은 상기 LED에 전원을 공급하는 전원 라인 및 상기 LED의 점멸을 제어하는 데이터 라인을 포함하되, 상기 전원 라인은 상기 제1 구동 라인에 구비된 제1 전원 라인 및 상기 제2 구동 라인에 구비된 제2 전원 라인을 포함하고, 상기 데이터 라인은 상기 제1 구동 라인에 구비된 제1 데이터 라인 및 상기 제2 구동 라인에 구비된 제2 데이터 라인을 포함하여, 상기 전원 라인과 데이터 라인을 양방향 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 전원 라인 및 제1 데이터 라인에 설치된 LED(13)의 개수와 상기 제2 전원 라인 및 제2 데이터 라인에 설치된 LED의 개수가 서로 동일한 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이는 위와 같은 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 저면에 적층되는 투명 베이스 패널; 및 상기 인쇄회로기판의 상면에 적층되는 투명 윈도우 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 투명 회로기판에 형성된 LED 구동 라인을 베이스 라인, 전극 라인 및 산화 방지막을 포함하여 다층 구조로 구성한다. 따라서, 단면적 증가로 동일한 폭의 회로 패턴 대비 선 저항을 감소시킬 수 있게 한다.
따라서, 투명 디지털 사이니지에서 회로 패턴의 길이에 따른 선 저항 증가를 최소화하여, LED가 회로 패턴의 시작점부터 끝점 사이에서 불균등하게 발광되는 것을 방지하고, 화면의 색 표현 특성이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 디지털 사이니지의 화면 픽셀을 구성하는 LED를 화면의 양측 단부에서 각각 전원을 공급하고 제어함으로써 입력 터미널부터 종단까지의 제어 배선 길이 및 선 저항을 반으로 줄여 선 저항을 더욱 감소시킬 수 있게 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 투명 디지털 사이니지를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이를 나타낸 분해 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이를 나타낸 조립 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 양방향 구동 인쇄회로기판의 구동 라인을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 선 저항이 감소된 인쇄회로기판의 제작에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 양방향 구동 인쇄회로기판을 나타낸 실시예이다.
도 7a는 본 발명에 따른 양방향 구동 인쇄회로기판의 구동 라인을 나타낸 실시예이다.
도 7b는 도 7a에 대한 부분 확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이를 나타낸 분해 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이를 나타낸 조립 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 양방향 구동 인쇄회로기판의 구동 라인을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 선 저항이 감소된 인쇄회로기판의 제작에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 양방향 구동 인쇄회로기판을 나타낸 실시예이다.
도 7a는 본 발명에 따른 양방향 구동 인쇄회로기판의 구동 라인을 나타낸 실시예이다.
도 7b는 도 7a에 대한 부분 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이 및 그를 위한 인쇄회로기판에 대해 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3과 같이, 본 발명에 따른 투명 디지털 사이니지 디스플레이는 인쇄회로기판(10)을 사이에 두고, 일측면(예: 저면)에는 베이스 패널(20)이 적층되고, 반대측의 타측면(예: 상면)에는 윈도우 커버(30)가 적층된다.
실시예로써 인쇄회로기판(10)은 투명한 폴리카보네이트(PC: Polycarbonate) 재질이고, 베이스 패널(20)은 투명한 아크릴(Acryl) 재질이며, 윈도우 커버(30)는 강화유리(Tempered Glass) 재질이다.
따라서, 디지털 사이니지가 투명한 디스플레이로 구성되며, 일측부터 투명 베이스 패널(20), 인쇄회로기판(10) 및 투명 윈도우 커버(30)의 순서로 적층된 구조이거나 혹은 그 반대 순서로 적층된 구조를 가지게 된다.
또한, 테두리에는 마감 프레임(40)을 갖는다. 일 예로 마감 프레임(40)은 투명 베이스 패널(20)이나 투명 윈도우 커버(30)의 외측면을 둘러싸는 사각 틀 역할과 함께 스페이서 역할을 하여 이들 사이의 간극에 인쇄회로기판(10)이 삽입된다.
이러한 구성의 본 발명은 전후 방향에 각각 투명한 재질로 이루어진 투명 베이스 패널(20)과 투명 윈도우 커버(30)가 배치되고, 그 사이의 인쇄회로기판(10)에 의해 화면을 제공한다.
아래에서 다시 상세히 설명하는 바와 같이 인쇄회로기판(10)은 구동 라인을 따라 다수의 LED(Light Emitting diode, 13)가 직렬로 배치된 LED 스트링 구조(string)를 갖고, LED 스트링은 다수개가 서로 평행하게 배치된다.
평행하게 이격된 다수의 LED 스트링 구조에서, 각 LED 스트링 구조마다 다수의 LED(13)가 실장되면 LED(13)가 격자 형상의 픽셀(pixel)로 배열되어 디지털 사이니지의 디스플레이 화면을 구현하게 된다.
한편, 위에서 간략히 설명한 바와 같은 본 발명의 인쇄회로기판(10)은 선 저항이 감소된 인쇄회로기판(10)으로 투명 베이스 패널(20) 및 투명 윈도우 커버(30)와 함께 투명 디지털 사이니즈를 구성하는 구성 요소이다.
이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선 저항이 감소된 인쇄회로기판(10)은 투명 회로기판(11), 구동 라인(12), LED(13) 및 입력 터미널(14)을 포함한다.
이때, 상기한 투명 회로기판(11) 위에 구동 라인(12)이 형성되고, LED(13)는 구동 라인(12) 위에 실장된다. 입력 터미널(14)은 구동 라인(12)의 단부에 전기적으로 연결된다.
특히, 아래에서 도 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하는 바와 같이 구동 라인(12)은 전도성 재질의 제1 회로 패턴(12-1), 상기 제1 회로 패턴(12-1) 위에 형성된 전도성 재질의 제2 회로 패턴(12-2) 및 상기 제2 회로 패턴(12-2) 위에 형성된 전도성 재질의 제3 회로 패턴(13-3)을 포함한다.
따라서, 구동 라인(12)의 높이 증가로 선로의 단면적이 증가시킴에 따라 구동 라인(12)의 선 저항(Linear Resistance)이 감소되며, 이에 의해 LED가 회로 패턴의 시작점부터 끝점 사이에서 불균등하게 발광되는 것을 방지하고, 화면의 색 표현 특성이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 후술하지만 구동 라인(12)은 서로 분리된 제1 구동 라인(12L) 및 제2 구동 라인(12R)을 포함하고, 입력 터미널(14)은 제1 구동 라인(12L)의 외측 단부에 연결된 제1 입력 터미널(14L) 및 제2 구동 라인(12R)의 외측 단부에 연결된 제2 입력 터미널(14R)을 포함한다.
따라서, 구동 라인(12)의 양측부에서 각각 입력 터미널(14)을 통해 신호(전원, 제어신호)를 입력받아 LED(13)를 점멸하여 화면을 형성하며, 이를 통해 양방향 구동 방식의 디지털 사이니지를 구성한다.
즉, 일측에서 제1 입력 터미널(14L) 및 제1 구동 라인(12L)을 통해 신호를 전달하고, 동시에 타측에서 제2 입력 터미널(14R) 및 제2 구동 라인(12R)을 통해 신호를 전달하여, 양측 단부에서 동시에 양방향으로 제어한다.
좀더 구체적으로, 투명 회로기판(11)은 투명한 디스플레이를 구현하도록 투명한 재질로 이루어진다. 투명 재질로는 투명한 유리나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: Poly ethylene terephthalate) 필름이 적용될 수 있으며, 투명 회로기판(11)을 FPCB로 구현하는 경우에는 상기 PET 필름을 적용한다.
구동 라인(12)은 다수개로 이루어지며 상술한 투명 회로기판(11) 위에 적층 형성된다. 또한 다수의 구동 라인(12)은 서로 이격 배치되고 각각의 구동 라인(12)에는 다수의 LED(13)가 스트링 구조로 실장된다.
LED(13)는 구동 라인(12) 위에 일정 간격으로 실장된다. LED(13)의 실장은 보통 SMT(Surface Mounting Technology) 방식으로 구동 라인(12)에 형성된 패드(pad) 위에 본딩되며, 각 구동 라인(12)마다 다수개가 실장된다. LED(13)는 컬러 픽셀을 구성하도록 RGB LED 칩이 적용된다.
실시예로 구동 라인(12)은 직선 패턴으로 형성되고, 직선 패턴의 구동 라인(12)은 다수개가 평행하게 배치된다. LED(13)는 각각의 구동 라인(12)마다 직렬로 배치되어 화면을 구성한다.
입력 터미널(14)은 구동 라인(12)의 단부에 구비되며, 구동 라인(12)에 연결된 입력 터미널(14)을 통해 전원(정격 전압, 정격 전류) 및 데이터 신호가 입력된다. 데이터 라인은 주 데이터 라인(도 7b의 'DL1' 참조)과 보조 데이터 라인(도 7b의 'DL2' 참조)을 포함할 수 있다.
한편, 이상과 같은 구성에서 본 발명은 구동 라인(12)의 단면적을 증가시키는 방식을 통해 선 저항을 감소시킨다. 선 저항은 길이 L에 비례하고, 단면적 A에는 반비례하기 때문이다.
이에, 도 4와 같이 구동 라인(12)은 투명 회로기판(11)에 형성된 전도성 재질의 제1 회로 패턴(12-1)과, 상기 제1 회로 패턴(12-1) 위에 형성된 전도성 재질의 제2 회로 패턴(12-2) 및 상기 제2 회로 패턴(12-2) 위에 형성된 전도성 재질의 제3 회로 패턴(13-3)을 포함한다.
위와 같이 본 발명의 구동 라인(12)은 3층 구조로 이루어짐에 따라 저항체인 구동 라인(12)의 단면적이 커지고, 구동 라인(12)의 시작점에서 종단으로 갈수록 커지는 선 저항이 커지는 것을 저감시킬 수 있게 된다.
구체적으로, 제1 회로 패턴(12-1) 내지 제3 회로 패턴(12-3)이 적층 형성된 구동 라인은 폭이 동일한 단층의 구동 라인과 대비하여 투명 회로기판(11)의 일면으로부터의 높이가 더 높아 저항값이 더 작도록 구성된다.
예컨대, 선 저항 감소는 종래의 구동 라인(미도시)과 비교하여 폭이 동일한 상태에서 3층 구조의 높이가 종래의 단층 구조보다 높다는 것을 조건으로 한다. 따라서, 1층에 비해 3층의 높이가 3배라면 선 저항은 3배 감소하게 된다.
이때, 제1 회로 패턴(12-1)은 동(CU) 재질의 베이스 라인이고, 제2 회로 패턴(12-2)은 동 재질의 전극 라인이며, 제3 회로 패턴(13-3)은 주석(SN) 재질의 산화 방지막인 것이 바람직하다.
또한, 제1 회로 패턴(12-1)은 금속 박판을 스퍼터링(sputtering) 등의 방식으로 인쇄한 베이스 라인이고, 제2 회로 패턴(12-2)은 금속층을 전기 도금한 전극 라인이며, 제3 회로 패턴(13-3)은 금속층을 전기 도금한 산화 방지막인 것이 바람직하다.
도 5와 같이, 제1 회로 패턴(12-1) 내지 제3 회로 패턴(12-3)은 투명 PET 필름을 설계된 사이즈에 맞게 절단하여, 그 위에 동박을 적층하여 제1 회로 패턴(12-1)을 형성한다.
또한, 제1 회로 패턴(12-1) 위에 전극용 동을 도금하여 제2 회로 패턴(12-2)을 형성함으로써 절연저항을 낮춘다. 그 후 마스킹, 노광 및 에칭(박리) 등의 반도체 공정을 걸쳐 회로 패턴을 결정하고 현상한다.
또한, 제2 회로 패턴(12-2) 위에 주석을 도금하여 제3 회로 패턴(12-3)을 형성한 이후에는 외형 및 가이드 홀 등을 가공하고, PCB에 테스트 전류를 인가하여 검사를 마친 후 제품을 출하한다.
위와 같은 형성된 구동 라인(12)은 실시예로써 투명 PET인 투명 회로기판(11) 위에 동박(CU, 0.175mm)를 스파터링(Sputtering)하여 0.5온즈(0.0175mm)로 적층하고, 전극용 동(CU, 0.12mm)을 전기도금한 후 다시 주석(SN, 0.05mm)을 도금하여 두께가 1온즈(0.035mm)인 패턴 회로를 적층한다. 이러한 회로 패턴을 구성하여 선 저항이 감소된 인쇄회로기판을 제작한다.
종래에는 구동 라인(12)을 구성하는 회로 패턴의 두께가 단층으로 0.5온스(0.0175mm) 이었음에 비해, 본 발명은 구동 라인(12)을 구성하는 회로 패턴의 두께를 1온즈(0.035mm)로 하여 선 저항을 감소시키고 전력 공급을 안정화한다. 또한 LED(13) 발광시 발생하는 발열을 최소화하여 고해상도 콘텐츠를 선명한 영상으로 보여준다.
또한, 선 저항을 감소하여 안정적인 전력을 공급하며, 동일 면적의 스크린(Screen)에서 많은 픽셀(Pixel)을 사용할 수 있어서 고해상도 영상을 보여주는 대화면의 투명 디지털 사이니지 디스플레이를 제작 할 수 있게 한다.
또한, 전력(DC전원) 공급시 안정적이고 향상된 전력을 공급하며, 회로 패턴의 선 폭을 더 가늘게 할 수 있어서 투명성 및 시인성이 향상된 투명 디지털 사이니지 디스플레이를 제공할 수 있게 한다.
한편, 위에서는 구동 라인(12)에 제1 회로 패턴(12-1) 내지 제3 회로 패턴(12-3)을 포함한 다층 구조를 적용함으로써 저항체인 구동 라인(12)의 단면적을 줄이는 방식을 통해 선 저항을 감소시키는 것을 설명하였다.
그러나, 본 발명은 구동 라인(12)의 단면적을 증가시키는 방식 이외에 구동 라인(12)의 길이를 감소시키는 방식을 통해서도 선 저항을 감소시킬 수 있다. 선 저항은 길이 L에 비례하고, 단면적 A에는 반비례하기 때문이다.
이에, 본 발명은 이상과 같은 구성에서 양방향 구동이 가능하도록 회로를 2분할한다. 일 예로 제1 분할 부분에서는 좌측에서 신호를 가하고, 제2 분할 부분에서는 우측에서 신호를 가한다.
이를 위해 구동 라인(12)은 각각 서로 분리된 제1 구동 라인(12L) 및 제2 구동 라인(12R)을 포함하고, 입력 터미널(14)은 제1 구동 라인(12L)의 외측 단부에 연결된 제1 입력 터미널(14L) 및 제2 구동 라인(12R)의 외측 단부에 연결된 제2 입력 터미널(14R)을 포함한다.
도 6의 (a) 및 (b)에서 구동 라인(12)은 도면을 기준으로 좌측에 제1 구동 라인(12L)이 배치되고, 좌측 끝단에는 제1 입력 터미널(14L)이 연결된다. 이와 대응되게 도면을 기준으로 우측에는 제2 구동 라인(12R)이 배치되고 제2 구동 라인(12R)의 우측 끝단에는 제2 입력 터미널(14R)이 연결된다.
따라서, 구동 라인(12)의 양측부에서 신호를 입력받아 LED(13)를 점멸시키고 화면을 생성한다. 즉, 좌측에서 제1 입력 터미널(14L) 및 제1 구동 라인(12L)을 통해 신호를 전달하고, 동시에 우측에서 제2 입력 터미널(14R) 및 제2 구동 라인(12R)을 통해 신호를 전달하여, 좌우 양측에서 동시에 구동시킨다.
도 7a는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 구동 라인을 나타낸 구체적인 실시예이고, 도 7b는 상기 도 7a의 부분 확대도(좌측 제1 구동 라인 부분)이다.
도 7a와 같이 본 발명은 구동 라인(12)은 제1 구동 라인(12L)과 제2 구동 라인(12R)을 포함한다.
또한, 도 7b와 같이 구동 라인(12)은 전원 라인(DC: DC+, DC-) 및 데이터 라인(DL)을 포함한다. 전원 라인(DC+, DC-)은 LED(13)에 전원을 공급하고, 데이터 라인(DL)은 LED(13)의 점멸을 제어하는 제어신호를 전송한다.
이 경우 전원 라인(DC+, DC-)은 제1 구동 라인(12L)에 구비된 제1 전원 라인 및 제2 구동 라인(12R)에 구비된 제2 전원 라인을 포함하고, 데이터 라인(DL)은 제1 구동 라인(12L)에 구비된 제1 데이터 라인 및 제2 구동 라인(12R)에 구비된 제2 데이터 라인을 포함한다.
LED(13)는 전원 라인(DC+, DC-)과 데이터 라인(DL) 위에 실장되며 동작 전원과 제어신호를 입력받는 방식으로 선택된 LED(13)가 점멸된다. 이때 LED(13)는 2분할된 전원 라인(DC+, DC-)과 데이터 라인(DL)에 각각 동일한 개수로 실장되는 것이 바람직하다.
제1 전원 라인 및 제1 데이터 라인에 설치된 LED(13)의 개수와 제2 전원 라인 및 제2 데이터 라인에 설치된 LED(13)의 개수가 서로 동일한 경우, 실시예로서 하나의 열에 80개의 LED(13) 80개를 실장시 좌우에 각각 40개씩의 배분된다.
이를 통해 전원 라인(DC+, DC-)과 데이터 라인(DL) 역시 좌우 양방향 제어가 이루어지고, 그 위에 설치된 LED(13)도 양방향 점멸 제어된다. 또한, 동일한 개수의 좌우 양측 그룹의 LED(13)들은 균등한 발광 조건을 갖는다.
이상과 같은 본 발명은 하나의 구동 라인(12)이 제1 구동 라인(12L) 및 제2 구동 라인(12R)을 포함하는 2개로 분할되므로, 전원 라인(DC+, DC-) 및 데이터 라인(DL) 역시 2개로 분할되어 라인 길이에 따른 선 저항(Linear Resistance)이 감소된다.
실시예로 종래에는 왼쪽 시작점부터 오른쪽 끝까지 80개(#1~#80)의 LED를 5.0V 전압으로 순차로 구동시켰다면, 본 발명의 인쇄회로기판(10)은 구동 라인(12)의 양방향(왼쪽, 오른쪽)에서 각각 LED(13)에 5.0V 전압을 공급한다.
이에 의하면 본 발명은 왼쪽 시작점(#1)의 LED부터 순차적으로 시작하여 종래의 절반 길이에 있는 끝점(#40)까지만 공급된다. 동시에, 오른쪽 시작점(#80)의 LED부터 순차적으로 시작하여 종래의 절반 길이에 있는 끝점(#41)까지만 공급된다.
위와 같이 인쇄회로기판(10)의 양방향(왼쪽, 오른쪽)에서 전력(DC전원)을 각각 인가하면 회로 패턴에서 발생하는 선 저항으로 인하여 손실되는 전력(DC 전원)을 50% 줄일 수 있다.
따라서, 인쇄회로기판(10)의 좌우 양방향에서 구동 라인(12) 패턴에 정격 전압, 전류를 공급시 길이에 따라 전원이 감소하는 것을 줄인다. 특히 전류 구동 방식을 사용하는 각 LED(13)들에 동작 전원을 안정적으로 공급한다.
또한, 설정된 길이의 구동 라인(12) 중 전원 공급 시작점부터 종단점까지의 길이가 종래에 비해 줄어들어서 그에 일렬로 설치된 다수의 LED(13)들의 휘도 균일도 및 화면 밝기가 단부로 갈수록 저하되는 현상을 저하시킨다.
즉, 양방향(왼쪽, 오른쪽)에서 전원을 공급함에 따라 회로 패턴에서 발생하는 선 저항이 감소하고 안정적인 전압, 전류를 공급하여 균일한 화면 밝기 및 휘도로 고해상도의 선명한 영상과 디지털 정보를 표출하는 투명 디지털 사이니지를 제공할 수 있게 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10: 인쇄회로기판
11:투명 회로기판
12(12L, 12R): 구동 라인
12-1: 제1 회로 패턴
12-2: 제2 회로 패턴
12-3: 제3 회로 패턴
13: LED
14(14L, 14R): 입력 터미널
20: 투명 베이스 패널
30: 투명 윈도우 커버
40: 마감 프레임
11:투명 회로기판
12(12L, 12R): 구동 라인
12-1: 제1 회로 패턴
12-2: 제2 회로 패턴
12-3: 제3 회로 패턴
13: LED
14(14L, 14R): 입력 터미널
20: 투명 베이스 패널
30: 투명 윈도우 커버
40: 마감 프레임
Claims (9)
- 투명 디지털 사이니지를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판에 있어서,
투명 회로기판(11)과;
상기 투명 회로기판(11)에 적층되며, 다수개가 서로 이격 배치된 구동 라인(12)과;
상기 구동 라인(12) 위에 일정 간격으로 실장되어 화면의 픽셀을 형성하는 다수의 LED(13); 및
상기 구동 라인(12)의 단부에 구비되는 입력 터미널(14);을 포함하되,
상기 구동 라인(12)은,
상기 투명 회로기판(11)에 형성된 전도성 재질의 제1 회로 패턴(12-1)과;
상기 제1 회로 패턴(12-1) 위에 형성된 전도성 재질의 제2 회로 패턴(12-2); 및
상기 제2 회로 패턴(12-2) 위에 형성된 전도성 재질의 제3 회로 패턴(13-3);을 포함하여,
상기 구동 라인(12)의 단면적을 증가시킴에 따라 상기 구동 라인(12)의 선 저항(Linear Resistance)을 감소시키고,
상기 제1 회로 패턴(12-1)은 동(CU) 재질의 베이스 라인이고,
상기 제2 회로 패턴(12-2)은 동 재질의 전극 라인이며,
상기 제3 회로 패턴(13-3)은 주석(SN) 재질의 산화 방지막인 것을 특징으로 하는 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 회로 패턴(12-1)은 금속 박판을 인쇄한 베이스 라인이고,
상기 제2 회로 패턴(12-2)은 금속층을 전기 도금한 전극 라인이며,
상기 제3 회로 패턴(13-3)은 금속층을 전기 도금한 산화 방지막인 것을 특징으로 하는 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 제1항에 있어서,
상기 제1 회로 패턴(12-1) 내지 제3 회로 패턴(12-3)이 적층 형성된 구동 라인(12)은 폭이 동일한 단층의 구동 라인과 대비하여 상기 투명 회로기판(11)의 일면으로부터의 높이가 더 높아 저항값이 더 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 제1항에 있어서,
상기 구동 라인(12)은 각각 서로 분리된 제1 구동 라인(12L) 및 제2 구동 라인(12R)을 포함하고,
상기 입력 터미널(14)은 상기 제1 구동 라인(12L)의 외측 단부에 연결된 제1 입력 터미널(14L) 및 상기 제2 구동 라인(12R)의 외측 단부에 연결된 제2 입력 터미널(14R)을 포함하여,
상기 구동 라인(12)의 양측부에서 신호를 입력받아 상기 LED(13)를 점멸하여 화면을 구성하는 것을 특징으로 하는 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 제5항에 있어서,
상기 구동 라인(12)은 직선 패턴으로 형성되고,
상기 직선 패턴의 구동 라인(12) 다수개가 평행하게 배치되며,
상기 LED(13)는 각각의 구동 라인(12)마다 직렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 디지털 사이니지를 위한 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 제5항에 있어서,
상기 구동 라인(12)은,
상기 LED(13)에 전원을 공급하는 전원 라인(DC+, DC-) 및 상기 LED(13)의 점멸을 제어하는 데이터 라인(DL)을 포함하되,
상기 전원 라인(DC+, DC-)은 상기 제1 구동 라인(12L)에 구비된 제1 전원 라인 및 상기 제2 구동 라인(12R)에 구비된 제2 전원 라인을 포함하고,
상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 구동 라인(12L)에 구비된 제1 데이터 라인 및 상기 제2 구동 라인(12R)에 구비된 제2 데이터 라인을 포함하여,
상기 전원 라인(DC+, DC-)과 데이터 라인(DL)을 양방향 제어하는 것을 특징으로 하는 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 제7항에 있어서,
상기 제1 전원 라인 및 제1 데이터 라인에 설치된 LED(13)의 개수와 상기 제2 전원 라인 및 제2 데이터 라인에 설치된 LED(13)의 개수가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 선 저항이 감소된 인쇄회로기판. - 제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 하나의 항과 같은 인쇄회로기판(10)과;
상기 인쇄회로기판(10)의 저면에 적층되는 투명 베이스 패널(20); 및
상기 인쇄회로기판(10)의 상면에 적층되는 투명 윈도우 커버(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 디지털 사이니지 디스플레이.
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| KR102370525B1 (ko) * | 2021-07-16 | 2022-03-04 | 주식회사 제이솔루션 | 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 엘이디 디스플레이 장치 |
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